JP2870797B2 - 筒内周検査装置 - Google Patents

筒内周検査装置

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JP2870797B2 JP1113143A JP11314389A JP2870797B2 JP 2870797 B2 JP2870797 B2 JP 2870797B2 JP 1113143 A JP1113143 A JP 1113143A JP 11314389 A JP11314389 A JP 11314389A JP 2870797 B2 JP2870797 B2 JP 2870797B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、筒体の内周溶接部などを検査する筒内周
検査装置に関し、高温ガス炉用中間熱交換器のセンタパ
イプの検査に用いるものである。
[従来の技術] 溶接構造が採られる筒体は種々の機器に使用されてお
り、例えば高温ガス炉の中間熱交換器においてもそのセ
ンタパイプに溶接構造の筒体が採用されている。
この中間熱交換器1のセンタパイプ2は、第7図に示
すように、中間部が太径とされ、この両端部にレデュー
サ3を介して細径のマニホールド4などが連続する筒状
となっており、軸方向に複数箇所の円周状の溶接線5が
存在する。
このような機器においては、その安全性の確保のため
定期的な検査が義務づけられており、特に主要機器の溶
接線などは非破壊検査を主とする供用期間中検査を行な
う必要がある。
[発明が解決しようとする課題] ところが、このような中間熱交換器1自体の内周溶接
線5を探傷できる装置は開発されていないのが現状であ
り、高温ガス炉の開発とともに、自動的に探傷検査など
ができる装置の開発が望まれている。
この発明は、かかる現状に鑑みてなされたもので、筒
体の内周溶接部などを自動的に検査できる筒内周検査装
置を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためこの発明の筒内周検査装置
は、筒内上部から挿入され上下に間隔をあけて連結され
た固定胴と、これら固定胴のそれぞれに、円周等間隔に
少なくとも3本連動して開閉可能に設けられるととも
に、開方向に付勢されて当該固定胴を筒軸心上に位置さ
せる固定用脚と、これら固定用脚で固定された2つの固
定胴の間に、同軸上に設けられて筒中心軸上で回転駆動
される回転胴と、この回転胴に設けられ筒内径方向に移
動可能な探触子アームと、この探触子アームの先端部に
緩衝部材を介して設けられる検査用の探触子と、前記固
定胴に連結され前記検査用の探触子を筒内の所定位置に
昇降し得る昇降機構とでなることを特徴とするものであ
る。
[作用] この筒内周検査装置によれば、上下に間隔をあけて連
結された固定胴の中間部に回転胴を筒中心軸上で回転駆
動されるように設け、この回転胴に探触子アームを筒内
径方向に移動可能に設け、この探触子アームにばねなど
の緩衝部材を介して探触子を取付け、これらを昇降機構
によって筒体内の所定の位置に昇降させて入れるととも
に、固定胴に設けられて、連動する三脚などで構成され
た固定脚を開くようにして自動的に筒体の中心軸上に固
定胴を固定し、探触子アームの往復動と回転胴の回転と
の組合わせによって探触子を筒体内周上に位置させるこ
とができるようにしており、自動的な検査を可能として
いる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明
する。
第1図はこの発明の筒内周検査装置の一実施例の外観
斜視図である。
この筒内周検査装置10は、検査対象を第7図に示す高
温ガス炉の縦型の中間熱交換器1のセンタパイプ2内周
の円周溶接線5とする場合のものである。
この筒内周検査装置10は、センタパイプ2内の中心軸
上の任意の位置に固定するため2つの円筒状の固定胴1
1,12を備えており、第2図に上側の固定胴11部分を示す
ように、中心部の連結シャフト13で間隔をあけて連結さ
れ両端部がそれぞれ上下のナット14で挾まれて締め付け
られている。
これら固定胴11,12には、センタパイプ2の中心軸上
に固定するための固定脚15が設けられており、第2図に
上側のものを示すように、円周等間隔に配置され先端部
に車輪16aを備えた3本の車輪脚16の基端部が固定胴11,
12に取付けたブラケット17に回動可能に支持されてい
る。これら固定脚15を開閉するためブラケット17内にエ
アシリンダ18が取付けられ、そのロッド18aに連結され
た連結板19とそれぞれの車輪脚16との間に連結リンク20
が回動可能に連結されている。
また、ブラケット17と連結板19との間に圧縮コイルば
ね21が介挿され、常にロッド18aを突き出すようにして
固定脚15を開方向に付勢するようになっており、ロッド
18aを引き込むことで固定脚15を閉じることができるよ
うになっている。
したがって、固定胴11,12に取付けられた上下2組の
固定脚15の車輪脚16の先端部の車輪16aをセンタパイプ
2の内面に接触させるようにすると、3本の車輪脚16が
圧縮コイルばね21で同一量だけ開閉され、固定胴11,12
を常にセンタパイプ2の中心軸と同軸上に位置させて固
定することができる。
このような固定胴11,12の間に設けられる回転胴22は
円筒状とされ、固定胴11,12を連結する連絡シャフト13
に挿通され、第3図に示すように、連結シャフト13にビ
スで着脱可能とされた上下の固定ブッシュ23により、回
転胴22の中心部に取付けられたベアリング24を介して回
転可能に支持されている。
この回転胴22を回転駆動するため、第3図に示すよう
に、回転胴22の上部内周に内歯歯車25が形成してある。
この内歯歯車25には、第2図に示すように、固定胴11
に取付けられるとともに、連結シャフト13とスプライン
26で結合されたモータ固定台27に固定されたブレーキ付
きの回転駆動モータ28によって駆動されるピニオン29が
噛み合うようになっている。
この回転胴22には、外側に突き出すように往復動可能
な探触子アーム30が設けられる。
この探触子アーム30は、第4図及び第6図に示すよう
に、回転胴22の左右両側に取付けられ向い合ったあり溝
が形成された往復動ガイド31に沿ってスライドするよう
になっており、この往復動ガイド31のあり溝に対応する
突起部30aが両側に形成されている。
さらに、探触子アーム30を往復駆動するため、探触子
アーム30の下面にラック32が形成される一方、回転胴22
に取付けた固定台33にラック32と噛み合うピニオン34を
備えたブレーキ付きの往復駆動モータ35が取付けられて
いる。
また、この探触子アーム30の先端部には、上下に2つ
の底付きのシリンダ36が形成され、それぞれにピストン
ロッド36aが装着されてブッシュ37で抜止めがなされる
とともに、シリンダ36の底との間に緩衝用のばね38が介
挿され、ピストンロッド36aに加わる衝撃を吸収するよ
うになっている。
これら2本のピストンロッド36aの先端部には、第5
図に示すように、周囲が内側に曲げられたほぼ正方形状
の探触子支持板39がピンで取付けられており、この探触
子支持板39に水噴射ノズル40が取付けられるとともに、
その下側に検査用の超音波探触子41が取付けられてい
る。
そして、超音波探触子41からの検出信号が外部に設け
られた探傷器及びデータ採取処理装置42に送られるよう
になっている。
また、このような筒内周検査装置10を筒体であるセン
タパイプ2の任意の位置に昇降するため昇降機構43が設
けられる。昇降機構43は第7図に示すように、巻取装置
44とワイヤ45とで構成される。センタパイプ2の上端部
に巻取装置44を設置し、ワイヤ45を上側の固定胴11に連
結するようにし、下降は自重を利用し、上昇のみを巻取
装置44で行うようになっている。
そして、各機器には、制御装置が組み込まれ、遠隔制
御できるように構成されている。
このように構成された筒内周検査装置10によるセンタ
パイプ2の内周の溶接線5の超音波探傷は、次ぎのよう
にして行われる。
まず、上下の固定脚15を閉じた状態にするためエアシ
リンダ18に圧縮空気を送ってロッド18aを引き込み3本
の車輪脚16を連動させて閉じる。
この後、昇降機構43を構成する巻取装置44からワイヤ
45を繰出しながら筒内周検査装置10をセンタパイプ2内
に入れる。
そして、上側の固定脚15がセンタパイプマニホールド
2に入ったところでエアシリンダ18への圧縮空気の供給
を停止し、圧縮コイルばね21によって3本の車輪脚16を
開くようにしておく。
この後、昇降機構43を構成する巻取装置44からのワイ
ヤ45の繰出量で超音波探触子41の上下方向の位置を検知
しながら筒内周検査装置10を下降させ、センタパイプ2
内の溶接線5のところに超音波探触子41を位置させて固
定状態にする。
こうして位置決めが完了したところで、探触子アーム
30を突き出すように往復駆動モータ35を起動し、超音波
探触子41を溶接線5に当てる。
こうして準備が完了したところで、水噴射ノズル40か
ら水を噴射すると同時に、回転胴22を回転駆動モータ28
を起動して回転させながら円周上の溶接線5に沿って超
音波探傷を行う。
そして、360度回転することで、一箇所での溶接線5
の探傷が完了する。
この後、必要に応じて車輪脚16を閉じるようにしたの
ち、次の溶接線5の位置に超音波探触子41が来るように
筒内周検査装置10を降下させたり、逆に上昇させ、回転
胴22を逆方向に回転しながら超音波探傷を行なうように
したり、360度戻した後、同一方向に回転胴22を回転す
ることを繰り返して全ての溶接線5の超音波探傷を行
う。
そして、超音波探傷に伴う超音波探触子41からの探傷
データや超音波探触子41の位置データ、などがデータ採
取処理装置42に送られて処理された後、表示部(図示せ
ず)に送られ、データの解析などの結果とともに、その
表示が行われる。
このような筒内周検査装置10では、筒体であるセンタ
パイプ2の内側から溶接線5の超音波探傷を遠隔操作で
しかも、自動的に行うことができる。
したがって、この筒内周検査装置10によれば高温ガス
炉の中間熱交換器のセンタパイプの供用期間中検査(IS
I)を簡単に行うことができる。
なお、上記実施例では、固定脚の開方向への付勢を圧
縮コイルばねで行うようにしたが、これをエアシリンダ
などの流体圧シリンダで行うようにしても良い。
また、回転胴の回転機構や探触子アームの往復動機構
は、実施例の機構に限るものでない。
さらに、探触子も超音波探触子に限らず、他の検査用
のものを使用するようにしても良い。
また、この発明の要旨を逸脱しない範囲で各構成要素
を変更しても良いことは言うまでもない。
[発明の効果] 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの
発明の筒内周検査装置によれば、上下に間隔をあけて連
結された固定胴の中間部に回転胴を筒中心軸上で回転駆
動されるように設け、この回転胴に探触子アームを筒内
径方向に移動可能に設け、この探触子アームにばねなど
の緩衝部材を介して探触子を取付け、これらを昇降機構
によって筒体内の所定の位置に昇降させて入れるととも
に、固定胴に設けられて、連動する三脚などで構成され
た固定脚を開くようにして自動的に筒体の中心軸上に固
定胴を固定し、探触子アームの往復動と回転胴の回転と
の組合わせによって探触子を筒体内周上に位置させるこ
とができるようにしたので、筒体の内周の自動的な検査
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図はこの発明の筒内周検査装置の一実施例
にかかり、第1図は外観斜視図、第2図は固定脚部分の
片側を展開した状態の部分断面図、第3図は回転胴の部
分断面図、第4図は回転胴の横断面図、第5図は探触子
アームの拡大図、第6図は探触子アームの横断面図、第
7図はこの発明の筒内周検査装置による検査対象の説明
図である。 1:中間熱交換器、2:センタパイプ、3:レデューサ、4:マ
ニホールド、5:溶接線、10:筒内周検査装置、11:固定
胴、15:固定用脚、18:エアシリンダ、21:圧縮コイルば
ね、22:回転胴、25:内歯歯車、28:回転駆動モータ、29:
ピニオン、30:探触子アーム、32:ラック、34:ピニオ
ン、35:往復駆動モータ、41:超音波探触子、42:探傷器
及びデータ採取処理装置、43:昇降機構、44:巻取装置、
45:ワイヤ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−266458(JP,A) 特開 昭58−178254(JP,A) 特開 昭55−96447(JP,A) 特開 昭59−147254(JP,A) 実開 平1−59863(JP,U) 特公 平6−16029(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 29/00 - 29/28 G01N 27/72 - 27/90

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筒内上部から挿入され上下に間隔をあけて
    連結された固定胴と、これら固定胴のそれぞれに、円周
    等間隔に少なくとも3本連動して開閉可能に設けられる
    とともに、開方向に付勢されて当該固定胴を筒軸心上に
    位置させる固定用脚と、これら固定用脚で固定された2
    つの固定胴の間に、同軸上に設けられて筒中心軸上で回
    転駆動される回転胴と、この回転胴に設けられ筒内径方
    向に移動可能な探触子アームと、この探触子アームの先
    端部に緩衝部材を介して設けられる検査用の探触子と、
    前記固定胴に連結され前記検査用の探触子を筒内の所定
    位置に昇降し得る昇降機構とでなることを特徴とする筒
    内周検査装置。
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